[发明专利]车辆行驶安全智能监控装置

权利要求书

1、一种车辆行驶安全智能监控装置，包括主控制芯片、预警信息显示模块、语音预警模块、GSM模块、GPS模块和电压转换芯片，其特征在于，还包括车道偏离预警模块、CPLD芯片、CF卡，其中：

所述的车道偏离预警模块通过CPLD芯片与主控制芯片相联，CPLD芯片负责各模块端口的地址译码、控制逻辑及高速的数字信号处理芯片与主控制芯片、SDRAM高速动态存储器之间的数据交互，同时主控制芯片通过CPLD芯片与CF卡相联，实现紧急情况下道路图像信息的实时存储，并保证车道偏离预警模块与主控制芯片之间的实时信息通讯；

所述的预警信息显示模块通过串行信号线与主控制芯片相联，用于实时的显示车辆行驶安全智能装置检测的各种预警信息；

所述的语音预警模块通过SPI总线与主控制芯片相联，用于实时的以语音形式发出各种预警信息，提醒驾驶员注意安全驾驶；

所述主控制芯片通过串口与GSM模块连接，控制车辆行驶安全智能监控装置与监控中心的通讯；

所述主控制芯片通过串口与GPS模块连接，通过GPS天线接收车辆的位置信息和速度信息，并通过接收到速度信息判断车辆是否超速行驶；

所述主控制芯片通过I/O口与安全带扣传感器相联，并结合GPS模块获取的速度信息来判断驾驶员是否按规定系好安全带；

所述电压转换芯片输出与所有模块相联，为所有模块提供能源。

2、根据权利要求1所述的车辆行驶安全智能监控装置，其特征是，所述的车道偏离预警模块包括：摄像头、A/D转换芯片、数字信号处理芯片、双口RAM存储芯片、SDRAM高速动态存储器和预警模式转换开关，其中：摄像头与A/D转换芯片相联，A/D转换芯片再与数字信号处理芯片相联，双口RAM存储芯片与A/D转换芯片相联，SDRAM高速动态存储器通过DMA方式与数字信号处理芯片相联，数字信号处理芯片通过I/O口与预警模式转换开关相联，A/D转换芯片将摄像头采集到的模拟图像信号转换为数字图像信号，再传给双口RAM存储芯片，数字信号处理芯片再通过DMA方式将图像信号从双口RAM存储芯片存储到SDRAM高速动态存储器，数字信号处理芯片再根据模式转换开关输入信号来选择当前的图像处理模式，并通过对图像进行处理来判断车辆行驶是否发生偏离，数字信号处理芯片与主控芯片的外部中断信号端口相联，主控芯片将数字信号处理芯片发出的偏离预警信号作为外部中断信号来触发相应的预警处理，包括实时道路图像的存储、预警信息显示和语音报警。

3、根据权利要求1或2所述的车辆行驶安全智能监控装置，其特征是，所述车道偏离预警模块上电后，数字信号处理芯片检测预警模式转换开关模式信号，当模式信号为高电平时，选择标准道路预警模式，在数字信号处理芯片中运行基于Zemike矩阵的直线检测算法，然后利用车道标识线特征提取出图像中的车道标识线特征点，再采用线性回归的方法提取出车道标识线参数，利用Hough变换直接把图像空间里的直线映射成导航预警参数空间中的点来判断是否需要发出预警信号，当模式信号为低电平时，选择非标准道路预警模式，此时图像处理算法通过提取道路边界来判断是否发出预警信号。

4、根据权利要求3所述的车辆行驶安全智能监控装置，其特征是，车道偏离预警模块处理两种模式的道路信息，当车辆行驶在有规则车道线的道路上时，将预警模式转换开关选择为标准道路；当车辆行驶在没有车道线的道路上时，则将预警模式转换开关选择为非标准道路；当车辆行驶在标准道路上时，道路图像处理部分提取的是车道标识线，车辆行驶的边界以车道标识线为边界；当车辆行驶在非标准道路上时，道路图像处理部分提取的是道路边界线。

5、根据权利要求1所述的车辆行驶安全智能监控装置，其特征是，所述的预警信号显示模块包括：液晶显示器、液晶显示器驱动芯片、两个发光二极管和发光二极管驱动芯片，液晶显示器通过液晶显示器驱动芯片与主控制芯片相联，通过在液晶显示器上面闪烁安全带标志来提醒驾驶员在速度超过设定值的时候及时系好安全带，两个发光二极管通过发光二极管驱动芯片与主控制芯片相联，两个发光二极管分别位于液晶显示器的两端，相应的表示车道在行驶过程中发生左右偏离，当液晶显示器左边的红色发光二极管发生闪烁时，表示车辆发生了左偏离，同样右边的发光二极管闪烁表示车辆右偏离。

6、根据权利要求1所述的车辆行驶安全智能监控装置，其特征是，所述的语音报警模块包括：语音芯片、功放电路、喇叭和蜂鸣器，语音芯片和主控制芯片相联，合成各种语音信号，语音芯片与功放电路相联，将各种语音信号进行放大处理，功放电路再与喇叭和蜂鸣器相联，通过喇叭和蜂鸣器的声音对驾驶员的违规驾驶进行实时警告。